11月10日，首都醫科大學附屬北京天壇醫院的賈旺/李德嶺教授團隊聯合中國科學院上海藥物研究所、中科院自動化研究所、四川大學、武漢理工大學、斯坦福大學等多家研究機構在《Advanced Science》期刊上發表題為《Clinically Translatable Solid-State Dye for NIR-II Imaging of Medical Devices》的研究論文。該研究聚焦醫療器械無法在體持續監測的臨床問題，巧妙選取并創新性地發現了國際上第一個能直接用于臨床的近紅外II區（NIR-II）固態下熒光化合物，通過系列性的動物模型和臨床檢測，提出了將該固態成像技術用于醫療器械涂層，可通過熒光無創監測手術縫線在體降解、醫用導管在體斷裂等，另外可巧妙地與醫用栓塞材料融合應用，固化后產生的熒光能實時引導醫生精準切除血管畸形類病灶。該研究是一項醫工交叉融合、設計巧妙的創新研究，其想法源于臨床需求，繼而從臨床材料中發現其創新性性質，通過工科和材料研究闡明其科學機制，最后轉化回臨床創新應用，充分體現了“Bedside-Bench-Bedside”的轉化醫學精髓。

      首都醫科大學附屬北京天壇醫院李德嶺教授、中國科學院上海藥物研究所石慧博士、四川大學華西藥學院齊慶蓉教授、武漢理工大學常柏松教授為文章的共同第一作者，中國科學院上海藥物研究所程震教授、首都醫科大學附屬北京天壇醫院賈旺教授、中科院自動化研究所胡振華與田捷教授為共同通訊作者。

      隨著近紅外熒光成像設備和顯像劑的不斷發展，光學成像在基礎研究和臨床實踐中具有非常廣泛的應用。固態狀態下發出熒光的顯像劑一直也是國內外科學家不斷開拓的學術疆域，然而由于材料本身的毒性或不明毒性和代謝特征的納米結構等，截至目前能夠在固體狀態下發出較長波長熒光的材料幾乎都不能轉化到臨床研究，距離臨床應用更甚是遙遠。本研究在光學成像研究中發現具備benzyl violet 4B（BV-4B）涂層的醫用手術縫線在808nm激光的激發下可發出非常強的NIR-II熒光（波長超過1000nm），團隊敏銳地察覺到這可能是固態發光領域中的一項重要發現。如何闡述該化合物的發光特點、發光機制是擺在醫工交叉團隊面前的重要科學問題，經過一系列研究，最終發現該化合物在液態極性溶劑中發出NIR-I熒光（700-900nm），而在固態狀態下化合物通過自聚合的方式形成高度穩定且形態規則的晶格聚集體，才能發出NIR-II（波長超過1000nm）熒光。

      該化合物最大的優勢在于其已經在醫用材料中常規使用，因此它是目前全球第一個被FDA批準、可在固態狀態下發出NIR-II熒光的顯像技術，這大大降低了其臨床轉化的門檻。利用NIR-II熒光的穿透力，將其作為涂層均勻噴涂在醫療材料表面，包括但不限于手術縫線、醫用導管上，可清晰顯示材料的位置、降解速度以及是否出現斷裂等異常情況，這對于實時監測醫療器械或材料的全生命周期是非常重要的。該研究又擴展了該化合物的另外一項重要應用，動靜脈畸形經常發生于顱內等重要器官內，目前的治療方式，首先通過動脈介入手術，將液態的栓塞劑注射到畸形血管團內，再擇期開顱行病變切除術。然而，在顱內切除病變的過程中，往往由于病變的邊界范圍不清，造成病變切除不完全或病變切除過多而損傷周圍正常組織。將該化合物與醫用栓塞劑混合使用，在遇到血液后變成固態狀態，即可發出NIR-II熒光，在開顱切除過程中熒光能夠作為導航引導從而幫助醫生實施精準病變切除，研究者們因此創造了一項新的手術方式——雜交的熒光引導手術（雜交意為：“栓塞”+“開顱手術”），即為hybrid fluorescence-guided surgery （hybrid FGS）。

      該研究歷時3年余，前后得到了國家自然科學基金、國家重點研發專項和其它多項基金的大力支持。在論文發表前，研究團隊已將該類型化合物的新型性質及其在醫療器械上應用以實現熒光示蹤的方法作為國家發明專利進行了申報（申報號：2023111776956）。